The composite of porous silicon (Si) and amorphous carbon (C) is prepared by pyrolysis of a nano-porous Si + pitch mixture. The nano-porous Si is prepared by mechanical milling of magnesium powder with silicon monoxide (SiO) followed by removal of MgO with hydrochloric acid (etching process). The Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area of porous Si (64.52 m2g−1) is much higher than that before etching Si/MgO (4.28 m2g−1) which indicates pores are formed in Si after the etching process. Cycling stability is examined for the nano-porous Si + C composite and the result is compared with the composite of nonporous Si + C. The capacity retention of the former composite is 59.6% after 50 charge/discharge cycles while the latter shows only 28.0%. The pores of Si formed after the etching process is believed to accommodate large volumetric change of Si during charging and discharging process.

본 연구에서는 기공의 크기가 큰 다공성 지지체를 3~4 μm, 150 nm의 크기를 갖는 α-알루미나 입자를 물과 실 리카-지르코니아 용액에 각각 분산시키는 방법으로 표면 개질을 하였다. 3~4 μm 크기의 알루미나 입자가 분산된 용액을 이 용하여 금속 지지체 및 알루미나 지지체에 코팅하였을 때, 코팅횟수가 증가할수록 지지체의 표면의 큰 기공이 감소하였고, 여 기에 150 nm 크기의 알루미나 입자가 분산된 용액으로 추가 코팅을 하면 작은 크기의 알루미나 입자가 기공 사이사이에 들 어가면서 지지체를 좀 더 매끄럽게 개질하는 역할을 하는 것을 확인하였다. 특히 실리카-지르코니아 용액을 분산매로 하여 표면 개질을 한 경우, 알루미나 입자가 실리카-지르코니아 층에 촘촘하게 박힌 모양으로 고정이 되어 지지체 개질에 효과적 임을 확인하였다. 이러한 방법으로 제조된 실리카-지르코니아 분리막의 기체투과도는 상온에서 각각 1.8 - 8.4 × 10-4 mol⋅m-2 ⋅s-1⋅Pa-1, 3.3 - 5.0 × 10-5 mol⋅m-2⋅s-1⋅Pa-1이며 수소/질소 선택도는 Knudsen 분포를 보였다. 표면 개질된 지지체에 다양 한 분리층을 형성하는 방법으로 무기 분리막 응용에 이용할 수 있을 것으로 예상된다.

The porous Mg3Sb2 based compounds with 60~70% of relative density were prepared by powder compaction at room temperature and reactive liquid phase sintering at 1023 K for 4hrs. The stoichiometric Mg3Sb2 compounds were synthesized from elemental Sb and Mg powder in the mixing range of 61~63 at% Mg. The increased scattering effect due to the micro-pores reduced the mobility of the charge carrier and the phonon, which caused the electrical conductivity and the thermal conductivity to decrease, respectively. But the scattering effect was greater for the electrical conductivity than for the thermal conductivity. Excess Mg alloyed in the Mg3Sb2 compounds decreased the electrical conductivity, but had no effect on the thermal conductivity. On the other hand, the large increase of the Seebeck coefficient was the result of a decrease in the charge carrier density due to the excess Mg. Dimensionless figure of merit of the porous Mg3Sb2 compound reached a maximum value of 0.28 at 61 at% Mg. The obtained value was similar to that of Mg3Sb2 compounds having little pores.

This paper proposes a novel way of fabricating aligned porous Sn by freeze-drying of camphene slurry with stannic oxide (SnO2) coated Sn powders. The SnO2 coated Sn powders were prepared by surface oxidation of the initial and ball-milled Sn powders, as well as heat treatment of tin chloride coated Cu powders. Camphene slurries with 10 vol% solid powders were prepared by mixing at 50 oC with a small amount of oligomeric polyester dispersant. Freezing the slurry was done in a Teflon cylinder attached to a copper bottom plate cooled at −25 oC. Improved dispersion stability of camphene slurry and the homogeneous frozen body was achieved using the oxidized Sn powder at 670 oC in air after ball milling. The porous Sn specimen, prepared by freeze-drying of the camphene slurry with oxidized Sn powder from the heat-treated Sn/tin chloride mixture and sintering at 1100 oC for 1 h in a hydrogen atmosphere, showed large pores of about 200 μm, which were aligned parallel to the camphene growth direction, and small pores in their internal walls. However, 100 μm spherical particles were observed in the bottom part of the specimen due to the melting of the Sn powder during sintering of the green compact.

망고는 호광성 작물로써 많은 광을 필요하나 대부분의 농가에서는 하우스 내 밀식재배를 하기 때문에 수관내부의 광이 부족하여 생육이 잘 이루어지지 않고 과실의 착색 및 품질이 떨어지고 있다. 따라서 본 연구는 망고 하우스 내 토양에 다공질필름을 피복하여 수관하부의 광 환경을 개선하여 과실 품질 및 착색을 향상 시키며, 생육 시기별 피복 시기를 달리 하여 생육 별 피복 처리의 효과를 구명하고자 수행되었다. 1. 다공질필름 피복 처리 효과 1) 다공질필름 피복에 대한 광반사율은 대조구에 비해 처리구가 높았다. 2) 과중 및 가용성 고형물 함량의 변화에는 대조구에 비해 처리구가 높게 나타났으며 산 함량에는 유의 차가 인정되지 않았다. 3) 과피의 착색 정도에는 피복 처리가 대조구에 비해 착색이 잘 되었다. 2. 다공질필름 피복 시기별 처리 효과 1) 만개 후 5일부터 피복 처리를 했을 경우가 과중 및 가용성 고성물 함량이 높게 나타났으며, 산함량 및 과피의 착색정도에는 유의차가 인정되지 않았다. 2) 과실의 유리당 함량은 sucrose, fructose, glucose 순으로 많았으며, sucrose는 가용성 고형물 함량과 마찬가지로 만개 후 5일부터 피복했을 경우 높게 나타났다. 3)피복 시기에 따른 유기산 함량의 변화에는 유의차가 인정되지 않았다.

소수성의 폴리에틸렌 다공성막 표면에 오염물질이 흡착됨으로써 발생되는 파울링 현상으로 인한 투과도 감소 문 제를 해결하고자 함산소불소화법을 이용하여 막 표면을 친수화 하였다. 함산소불소화 처리 후 접촉각은 93°에서 50°까지 감 소하였고, 수투과량은 60% 이상 증가하였다. 또한, 모델오염물질 Albumin (form bovine serum, BSA), Humic acid sodium salt (HA), Alginic acid sodium salt (SA) 100 ppm의 수용액을 이용하여 투과도 평가 실험을 수행한 결과 막이 친수화 됨에 따라 오염물질이 흡착되는 정도가 감소하여 투과도가 향상된 것을 확인할 수 있었으며, 특히 SA에 대해서는 파울링 개선효 과가 크게 나타나 처리하지 않은 PE막에 비해 투과도가 두 배 이상 향상된 값을 나타내었다.

Macroporous ceramics with tailored pore size and shape could be used for well-established and emerging applications, such as molten metal filtration, biomaterial, catalysis, thermal insulation, hot gas filtration and diesel particulate filters. In these applications, unique properties of porous materials were required which could be achieved through the incorporation of macro-pores into ceramics. In this article, we reviewed the main processing techniques which can be used for the fabrication of macroporous ceramics with tailored microstructure. Partial sintering, replica templates, sacrificial fugutives, and direct foaming techniques was described here and compared in terms of microstructures and mechanical properties that could be achieved. The main focus was given to the direct foaming technique which was simple and versatile approach that allowed the fabrication of macro-porous ceramics with tailored features and properties.

The main object of this study is to investigate the collection characteristics of wet-type rotating porous disk system experimentally. The experiment is carried out to analyze the pressure drop and collection efficiency for the present system with the experimental parameters such as system inlet velocity, stage number, tube diameter, inlet concentration, etc. In results, for the present system, at 5 stage and υin=1.8 m/s, the pressure drop becomes significantly lower as 64 mmH2O in comparison with that of the conventional wet type scrubber (Venturi scrubber, over 250 mmH2O). The collection efficiencies increase with higher inlet velocity showing 92, 95.7, 98.4%, while SO2 removal efficiencies decrease with increment of inlet velocity as 80, 65, 50% at υin=1.08, 1.44, 1.8 m/s and tube diameter Dt=10 mm, respectively. The present system is to be considered as an effective compact system for a simultaneous removal of particle/gas phase pollutants from marine diesel engines.

In this study, we optimized dissolution the dissolution conditions of porous amorphous powder to havehigh specific surface area. Porous metallic glass(MG) granules were fabricated by selective phase dissolution, in whichbrass is removed from a composite powder consisting of MG and 40 vol.% brass. Dissolution was achieved throughvarious concentrations of H2SO4 and HNO3, with HNO3 proving to have the faster reaction kinetics. Porous powderswere analyzed by differential scanning calorimetry to observe crystallization behavior. The Microstructure of milledpowder and dissolved powder was analyzed by scanning electron microscope. To check for residual in the dissolvedpowder after dissolution, energy dispersive X-ray spectroscory and elemental mapping was conducted. It was confirmedthat the MG/brass composite powder dissolved in 10% HNO3 produced a porous MG granule with a relatively high spe-cific surface area of 19.60 m2/g. This proved to be the optimum dissolution condition in which both a porous internalgranule structure and amorphous phase were maintained. Consequently, porous MG granules were effectively fabricatedand applications of such structures can be expanded.

본 연구에서 고투과도를 갖는 실리카 분리막은 콜로이달 실리카 졸과 고분자형 실리카 졸 두 가지를 DRFF법과SRFF법으로 다공성 금속 지지체 위에 코팅하여 제조되었다. 실리카 졸은 졸-겔법으로 테트라에톡시실란(TEOS)에 의하여 제조되었고, 각각의 졸은 동적광산란법(DLS), 전계방사 주사전자현미경(FE-SEM), 질소 흡착법 등을 이용하여 그 특성을 평가하였다. 다공성 금속 지지체위에 콜로이달 실리카 졸로 중간층을 형성하여 치밀한 구조의 실리카 층을 형성한 후 그 위에 분리층으로 고분자형 실리카 졸을 코팅하여 핀홀을 줄이는 방법으로 기체분리용 분리막을 제조하였다. FE-SEM으로 분리막의코팅 층을 분석한 결과 분리층은 중간층보다 침밀한 구조를 가지고 있음을 확인하였고 기체투과 결과 수소 투과도 (6.63-9.21) × 10-5 mol⋅m-2⋅s-1⋅Pa-1 분포를 보였다.

열유도상분리법(TIPS) 및 연신의 복합공정을 적용하여 막증류(Membrane distillation, MD)용 다공성 PVDF 중공사 분리막을 제조하였다. 분리막의 투과도를 증가시키기 위하여 분리막 투과도를 향상시킬 수 있는 성능인자들 중 분리막의벽두께를 감소시키고자 하였다. 분리막의 두께를 감소시키기 위하여 분리막 제조 시 토출량을 감소시키고 중공 형성 시 주입하는 bore fluid 주입량을 증대시켰다. 토출량의 감소 및 bore fluid의 증가에 따라 벽두께는 감소하였고, 공기투과도와 수투과도는 크게 증가하였으며, 결과적으로 막증류 공정에 적용 시 투과플럭스도 증가하는 경향을 보여 주었다.

아연공기전지의 분리막으로 사용하기 위한 Polyetherimide (PEI) 재질의 막을 제조하였다. 막의 제조는 상전이법을 통하여 이루어졌으며, 캐스팅 용액은 PEI, n-methylpyrolidone (NMP) 및 polyvinylpyrolidone (PVP)으로 이루어졌다. 제조한 분리막을 이용하여 아연공기전지를 제작하였다. 캐스팅 용액 내의 PEI 함량과 캐스팅 용액에 대한 PVP 첨가량이 분리막의 모폴로지, 기계적 강도와 이온전도도에 미치는 영향은 각각 SEM, 인장강도실험 및 임피던스 실험을 통하여 측정, 평가하였다. 아연공기전지의 전기화학적 성능은 정전류 방전실험을 통하여 측정하였다. 캐스팅 용액 중의 PEI 함량이 증가함에 따라 분리막의 기계적 강도는 증가하였으며, 캐스팅 용액에의 PVP 첨가는 분리막의 기계적 강도에 큰 영향을 미치지 않았다.용액 내의 PEI 함량이 증가하면서 분리막의 이온전도도는 감소하였다. 용액에 PVP를 첨가하는 데에 있어서 첨가량 10 wt%까지는 첨가량의 증가에 따라 분리막의 이온전도도는 증가하였다. PVP 첨가량이 10 wt%에서 이온전도도는 0.1 S/cm의 최대값을 보인 후 추가의 첨가에 따라서는 이온전도도가 감소하였다. 분리막의 이온전도도는 공기아연전지의 용량에 큰 영향을 미쳤으며, 높은 이온전도도를 갖는 분리막으로 제조한 전지가 높은 용량을 보였다.

This study reports a simple way of fabricating the porous Cu with unidirectional pore channels by freezedrying camphene slurry with Cu oxide coated Cu powders. The coated powders were prepared by calcination of ball-milled powder mixture of Cu and Cu-nitrate. Improved dispersion stability of camphene slurry could be achieved usingthe Cu oxide coated Cu powders instead of pure Cu powders. Pores in the frozen specimen at -25oC were generated bysublimation of the camphene during drying in air, and the green bodies were sintered at 750oC for 1 h in H2 atmo-sphere. XRD analysis revealed that the coated layer of Cu oxide was completely converted to Cu phase without anyreaction phases by hydrogen heat treatment. The porous Cu specimen prepared from pure Cu powders showed partlylarge pores with unidirectional pore channels, but most of pores were randomly distributed. In contrast, large andaligned parallel pores to the camphene growth direction were clearly observed in the sample using Cu oxide coated Cupowders. Pore formation behavior depending on the initial powders was discussed based on the degree of powder rear-rangement and dispersion stability in slurry.

Poly (vinylidene fluoride) (PVDF)의 소수성 중공사막 표면에 계면중합하여 복합막을 제조하였다. Piperazine (PIP)과 trimesoyl chloride (TMC)의 농도변화, polyethylene glycol (PEG)의 함량변화에 따라 막을 제조하였으며, 막의 특성평가를 위해 100 ppm의 NaCl, CaSO₄, MgCl₂ 용액과 NaCl과 CaSO₄를 혼합하여 제조한 300 ppm의 공급액에 대한 막의 투과도와 배제율을 알아보고자 하였다. TMC를 사용하여 계면중합하였을 때 막의 투과도와 배제율이 가장 높게 나타났으며, 0.1~1 wt%로 TMC 농도를 변화시켜 가며 실험을 수행한 결과 0.1 wt%일 때 NaCl 100 ppm에 대해 투과도 48.3 LMH (L/m²·hr)와 배제율 59%로 가장 높은 값을 나타내었다. 또한, 투과도를 향상시키기 위해 annealing처리와 piperazine에 PEG를 첨가하여 실험을 수행하였다. 실험결과 처리하지 않은 막에 비해 투과도는 전체적으로 향상되는 모습을 나타냈지만배제율이 감소하는 경향을 나타내었다.

초저압용 나노여과 중공사 복합막을 제조하기 위하여 poly(vinylidene fluoride) (PVDF) 소수성 중공사막 표면에무기염인 K2Cr2OH와 KMnO4 수용액으로 친수화 처리를 하였으며, 처리된 막 표면 위에 piperazine (PIP)과 trimesoyl chlor-ide (TMC)로 계면 중합하여 복합막을 제조하였다. NaCl, CaSO4, MgCl2 100 ppm 용액 및 300 ppm의 NaCl과 CaSO4 혼합용액을 이용하여 코팅물질의 농도, 코팅시간 및 건조시간에 따른 복합막의 투과특성을 알아보았다. 실험 결과 친수화 물질로는K2Cr2OH을 사용하였을 때 더 높은 배제율을 보였으며, 친수화 시간이 길어질수록 투과도는 향상되고 배제율은 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 촉매인 triethyl amine (TEA)과 sodium lauryl sulfate (SLS)의 농도가 높을수록 투과도는 감소하고, 염제거율은 증가하였다. 최적 조건으로는 K2Cr2OH으로 10분 동안 친수화 시킨 PVDF 중공사막 위에 PIP 2 wt% 용액(PIP 함량 대비 Triethyl amine (TEA) 7 wt%, SLS 20 wt% 혼합용액)과 TMC 0.1 wt%를 이용하여 계면중합한 것으로 공급액 NaCl100 ppm에 대해서는 투과도 40 LMH, 제거율 50%이었고, CaSO4 100 ppm에 대해서는 투과도 48 LMH, 제거율 55%를 나타내었다.

Fe-Cr-Al powder porous metal was manufactured by using new electro-spray process. First, ultra-finefecralloy powders were produced by using the submerged electric wire explosion process. Evenly distributed colloid(0.05~0.5% powders) was dispersed on Polyurethane foam through the electro-spray process. And then degreasing andsintering processes were conduced. In order to examine the effect of cell size (200 µm, 450 µm, 500 µm) in process,pre-samples were sintered for two hours at temperature of 1450˚C, in H₂ atmospheres. A 24-hour thermo gravimetricanalysis test was conducted at 1000˚C in a 79% N₂ + 21% O₂ to investigate the high temperature oxidation behavior ofpowder porous metal. The results of the high temperature oxidation tests showed that oxidation resistance increased withincreasing cell size. In the 200 µm porous metal with a thinner strut and larger specific surface area, the depletion ofthe stabilizing elements such as Al and Cr occurred more quickly during the high-temperature oxidation compared withthe 450, 500 µm porous metals.

Cu-Ni alloys with unidirectionally aligned pores were prepared by freeze-drying process of CuO-NiO/cam-phene slurry. Camphene slurries with dispersion stability by the addition of oligomeric polyester were frozen at -25˚C,and pores in the frozen specimens were generated by sublimation of the camphene during drying in air. The green bod-ies were hydrogen-reduced at 300˚C and sintered at 850˚C for 1h. X-ray diffraction analysis revealed that CuO-NiOcomposite powders were completely converted to Cu-Ni alloy without any reaction phases by hydrogen reduction. Thesintered samples showed large and aligned parallel pores to the camphene growth direction, and small pores in the inter-nal wall of large pores. The pore size and porosity decreased with increase in CuO-NiO content from 5 to 10 vol%.The change of pore characteristics was explained by the degree of powder rearrangement in slurry and the accumulationbehavior of powders in the interdendritic spaces of solidified camphene.

In order to fabricate the porous Al₂O₃ with dispersion of nano-sized Cu particles, freeze-drying of cam-phene/Al₂O₃ slurry and solution chemistry process using Cu-nitrate are introduced. Camphene slurries with 10vol% Al₂O₃ was frozen at -25˚C. Pores were generated by sublimation of the camphene during drying in air. The sinteredsamples at 1400 and 1500oC showed the same size of large pores which were aligned parallel to the sublimable vehiclesgrowth direction. However, the size of fine pores in the internal walls of large pores decreased with increase in sinteringtemperature. It was shown that Cu particles with the size of 100 nm were homogeneously dispersed on the surfaces ofthe large pores. Antibacterial test using fungus revealed that the porous Al₂O₃/1vol% Cu composite showed antifungalproperty due to the dispersion of Cu particles. The results are suggested that the porous composites with required porecharacteristics and functional property can be fabricated by freeze-drying process and addition of functional nano par-ticles by chemical method.

본 연구에서는 아연공기전지용 분리막으로 사용하기 위한 다공성 막을 Polyethersulfone (PES) 용액의 상전이법을이용하여 제조하였다. 캐스팅 용액은 PES/polyvinylpyrrolidone(PVP)/N-methylpyrrolidone(NMP) 용액으로 그리고, 비용매는 물을 사용하여 분리막을 제조하였다. 제조된 분리막을 이용하여 아연공기전지를 제작하였다. 분리막의 모폴로지는 캐스팅 용액 내의 PES 및 PVP의 함량을 통해 조절하였다. 제조된 분리막의 기계적 특성, 이온전도도 및 모폴로지는 인장실험, im-pedance 실험 및 SEM을 이용하여 측정하였다. 아연공기전지의 성능은 current interrupt method (CIM)와 정전류 방전실험을통하여 측정하였다. 캐스팅 용액 내의 PES 함량이 증가함에 따라 기계적 강도는 증가한 반면 이온전도도는 감소하였다. 반면, 캐스팅 용액 내의 PVP 함량이 증가함에 따라 이온전도도는 증가하였지만 기계적 강도는 감소하였다. 이와 같은 이온전도도 경향의 아연공기전지 내에서의 효과는 current interrupt method와 정전류 방전실험에서 확인되었다. PES 함량이 높은 캐스팅 솔루션의 분리막으로 제조된 전지는 높은 IR 손실과 낮은 방전용량을 보였으며, PVP 함량이 높은 캐스팅 솔루션의 분리막으로 제조된 전지는 낮은 IR손실과 높은 방전용량을 보였다.